新材料設計指針により世界最高の臨界電流密度を有する鉄系超伝導薄膜を創製～銅酸化物高温超伝導薄膜に匹敵する磁場中臨界電流密度を達成～

令和６年７月１８日

成蹊大学
東京工業大学
科学技術振興機構（ＪＳＴ）

新材料設計指針により世界最高の臨界電流密度を有する鉄系超伝導薄膜を創製

～銅酸化物高温超伝導薄膜に匹敵する磁場中臨界電流密度を達成～

ポスト

ポイント

• 新しい材料設計指針により鉄系超伝導材料ＳｍＦｅＡｓＯ_１－ｘＨ_ｘ薄膜を創製し、液体ヘリウム沸点温度（マイナス２６９度）下で鉄系超伝導材料における世界最高の臨界電流密度（電気抵抗ゼロで流せる電流密度）を達成した。
• 本研究で創製したＳｍＦｅＡｓＯ_１－ｘＨ_ｘ薄膜は、２５テスラの高磁場下において鉄系超伝導材料の中で最も高い臨界電流密度を達成。この特性は、すべての超伝導材料の中で最も臨界電流密度が高い銅酸化物高温超伝導材料ＹＢａ_２Ｃｕ_３Ｏ_ｙ薄膜に匹敵する特性である。
• 本材料設計指針を用いることでＳｍＦｅＡｓＯ_１－ｘＨ_ｘとは異なる超伝導材料（ＹＢａ_２Ｃｕ_３Ｏ_ｙ，ＢａＦｅ_２（Ａｓ_１－ｘＰ_ｘ）_２，ＦｅＳｅ_１－ｘＴｅ_ｘ）においても飛躍的な臨界電流密度向上に成功。今後、本材料設計指針が幅広い超伝導材料の臨界電流密度向上に大いに貢献することが期待される。

成蹊大学 大学院理工学研究科の三浦 正志 教授は、東京工業大学 細野 秀雄 栄誉教授、平松 秀典 教授らと共に、新材料設計指針である「キャリア密度制御と磁束ピン止め点制御の融合」により鉄系超伝導材料ＳｍＦｅＡｓＯ_１－ｘＨ_ｘ薄膜を創製し、液体ヘリウム沸点温度（マイナス２６９度）で２５テスラの高磁場下まで鉄系超伝導材料の中で最も高い臨界電流密度を達成。また、本材料設計指針により種類の異なる超伝導材料においても世界最高レベルの臨界電流密度を達成し、幅広い超伝導材料への本材料設計指針の有効性を確認しました。

本研究成果は、英国科学誌Ｎａｔｕｒｅ姉妹論文誌「Ｎａｔｕｒｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ」（オンライン：２０２４年７月１８日（日本時間））に掲載されます。

本研究は、主に科学技術振興機構（ＪＳＴ） 創発的研究支援事業 研究課題 ＪＰＭＪＦＲ２０２Ｇ「新材料設計指針により対破壊電流密度に挑む（研究代表者：三浦 正志 成蹊大学 大学院理工学研究科 教授／リーディングリサーチャー）」の支援を受けて行われました。また、東京工業大学における研究は、文部科学省 元素戦略プロジェクト／研究拠点形成型 東工大 元素戦略拠点 研究課題 ＪＰＭＸＰ０１１２１０１００１の支援を受けて行われました。

＜プレスリリース資料＞

• 本文 ＰＤＦ（４．９ＭＢ）

＜論文タイトル＞

“Quadrupling the depairing current density in the iron-based superconductor SmFeAsO_1-xH_x”

ＤＯＩ：10.1038/s41563-024-01952-7

＜お問い合わせ先＞

• ＜研究に関すること＞

  三浦 正志（ミウラ マサシ）

  成蹊大学 大学院理工学研究科 教授／リーディングリサーチャー（称号）
  E-mail：masashi-mst.seikei.ac.jp

• ＜ＪＳＴ事業に関すること＞

  加藤 豪（カトウ ゴウ）

  科学技術振興機構 創発的研究推進部
  〒102-8666 東京都千代田区四番町５番地３
  Tel：03-5214-7276 Fax：03-6268-9413
  E-mail：souhatsu-inquiryjst.go.jp

• ＜報道担当＞

  成蹊学園 企画室 広報グループ

  Tel：0422-37-3517
  E-mail：kohojim.seikei.ac.jp

  東京工業大学 総務部 広報課

  Tel：03-5734-2975 Fax：03-5734-3661
  E-mail：mediajim.titech.ac.jp

  科学技術振興機構 広報課

  〒102-8666 東京都千代田区四番町５番地３
  Tel：03-5214-8404 Fax：03-5214-8432
  E-mail：jstkohojst.go.jp

前に戻る